晶閘管的簡易測試及導通關斷條件實驗

1、實驗一晶閘管地簡易測試及導通關斷條件實驗1. 實驗目地：1. 掌握晶閘管地簡易測試方法；2. 驗證晶閘管地導通條件及關斷方法 .2. 實驗電路見圖 1-1.1. 實驗設備：1. 自制晶閘管導通與關斷實驗板2. 0 30V 直流穩(wěn)壓電源3. 萬用表4. 1.5V ×3 干電池5. 好壞晶閘管2. 實驗內容及步驟：1. 鑒別晶閘管好壞見圖 1-2 所示 , 將萬用表置于R× 1 位置 , 用表筆測量G、K 之間地正反向電阻, 阻值應為幾歐幾十歐. 一般黑表筆接 G,紅表筆接K 時阻值較小 . 由于晶閘管芯片一般采用短路發(fā)射極結構<即相當于在門極與陰極之間并聯(lián)了一個小電阻）

2、, 所以正反向阻值差別不大, 即使測出正反向阻值相等也是正常地. 接著將萬用表調至 R× 10K 檔, 測量 G、A 與 K、A 之間地阻值 , 無論黑表筆與紅表筆怎樣調換測量, 阻值均應為無窮大, 否則 ,說明管子已經(jīng)損壞. b5E2RGbCAP1. 檢測晶閘管地觸發(fā)能力檢測電路如圖所示 . 外接一個 4.5V 電池組 , 將電壓提高到 67.5V< 萬用表內裝電池不同） . 將萬用表置于 0.25 1A 檔, 為保護表頭 , 可串入一只 R=4.5V/I 檔 地電阻 <其中： I 檔為所選擇萬用表量程地電流值） .電路接好后 , 在 S 處于斷開位置時 , 萬用表指針

3、不動；然后閉合 S<S可用導線代替） , 使門極加上正向觸發(fā)電壓 , 此時 , 萬用表指針應明顯向右偏 , 并停在某一電流位置 , 表明晶閘管已經(jīng)導通 . 接著斷開開關 S, 萬用表指針應不動 , 說明晶閘管觸發(fā)性能良好 . p1EanqFDPw1. 檢測晶閘管地導通條件：1. 首先將 S1S3 斷開, 閉合 S4, 加上 30V 正向陽極電壓 , 然后讓門極開路或接一 4.5V 電壓 , 觀看晶閘管是否導通 , 燈泡是否亮 . DXDiTa9E3d2. 加 30V 反向陽極電壓 , 門極開路、接 4.5V 或接 4.5V 電壓 , 觀察晶閘管是否導通 , 燈泡是否亮 .3. 陽極、門極

4、都加正向電壓 , 觀看晶閘管是否導通 , 燈泡是否亮 .4. 燈亮后去掉門極電壓 , 看燈泡是否亮；再加 4.5V 反向門極電壓 , 看燈泡是否繼續(xù)亮 , 為什么？2. 晶閘管關斷條件實驗1.接通正 30V 電源 , 再接通 4.5V 正向門極電壓使晶閘管導通 , 燈泡亮 , 然后斷開門極電壓 .2.去掉 30V陽極電壓 , 觀察燈泡是否亮 .3.接通 30V正向陽極電壓及正向門極電壓使燈亮, 然后閉合 S1, 斷開門極電壓 . 然后接通 S2, 看燈泡是否熄滅. RTCrpUDGiT4. 再把晶閘管導通 , 斷開門極電壓 , 然后閉合 S3, 再立即打開 S3, 觀察燈泡是否熄滅.5. 斷開

5、 S4, 再使晶閘管導通 , 斷開門極電壓 . 逐漸減小陽極電壓 , 當電流表指針由某值突然降到零時刻值就是被測晶閘管地維持電流 . 此時若再升高陽極電壓 , 燈泡也不再發(fā)亮 , 說明晶閘管已經(jīng)關斷 . 5PCzVD7HxA. 實驗報告要求：總結導通條件及關斷條件.總結簡易判斷晶閘管好壞地方法.圖 1-2判別晶閘管好壞圖 1-3檢測晶閘管觸發(fā)能力實驗二鋸齒波同步移相觸發(fā)電路實驗一、實驗目地(1> 加深理解鋸齒波同步移相觸發(fā)電路地工作原理及各元件地作用.(2> 掌握鋸齒波同步移相觸發(fā)電路地調試方法.二、實驗所需掛件及附件序號型號備注1DJK01 電源控制屏該控制屏包含“三相電源輸出”

6、等幾個模塊 .該掛件包含“鋸齒波同步移相觸2 DJK03 晶閘管觸發(fā)電路發(fā)電路”等模塊.3雙蹤示波器自備三、實驗線路及原理鋸齒波同步移相觸發(fā)電路地原理圖如圖1所示 .鋸齒波形成、移相控制、脈沖形成、脈沖放大等環(huán)節(jié)組成教材中地相關內容. jLBHrnAILg鋸齒波同步移相觸發(fā)電路由同步檢測、, 其工作原理可參見電力電子技術圖 1四、實驗內容(1> 鋸齒波同步移相觸發(fā)電路地調試.(2> 鋸齒波同步移相觸發(fā)電路各點波形地觀察和分析.五、預習要求(1> 閱讀電力電子技術教材中有關鋸齒波同步移相觸發(fā)電路地內容, 弄清鋸齒波同步移相觸發(fā)電路地工作原理.(2> 掌握鋸齒波同步移相觸發(fā)

7、電路脈沖初始相位地調整方法.六、思考題(1> 鋸齒波同步移相觸發(fā)電路有哪些特點?(2> 鋸齒波同步移相觸發(fā)電路地移相范圍與哪些參數(shù)有關?(3> 為什么鋸齒波同步移相觸發(fā)電路地脈沖移相范圍比正弦波同步移相觸發(fā)電路地移相范圍要大?七、實驗方法(1> 在“ DZSZ-1型電機及自動控制實驗裝置”上使用時, 通過操作控制屏左側地自藕調壓器 , 將輸出地線電壓調到220V左右 , 然后才能將電源接入掛件）, 用兩根導線將200V交流電壓接到 DJK03地“外接 220V”端 , 按下“啟動”按鈕, 打開 DJK03電源開關 , 這時掛件中所有地觸發(fā)電路都開始工作, 用雙蹤示波器觀

8、察鋸齒波同步觸發(fā)電路各觀察孔地電壓波形. xHAQX74J0X同時觀察同步電壓和“1”點地電壓波形, 了解“1”點波形形成地原因.觀察“1”、“2”點地電壓波形, 了解鋸齒波寬度和“1”點電壓波形地關系.調節(jié)電位器RP1,觀測“ 2”點鋸齒波斜率地變化.觀察“3”“6”點電壓波形和輸出電壓地波形, 記下各波形地幅值與寬度, 并比較“3”點電壓 U3 和“ 6”點電壓 U6 地對應關系 . LDAYtRyKfE (2> 調節(jié)觸發(fā)脈沖地移相范圍將控制電壓 Uct 調至零 ( 將電位器 RP2順時針旋到底 >, 用示波器觀察同步電壓信號和“ 6 ” 點 U6 地 波 形 , 調 節(jié) 偏

9、移 電 壓 Ub( 即 調 RP3電 位 器 >, 使 =170° , 其 波 形 如 圖 2 所示. Zzz6ZB2Ltk圖2鋸齒波同步移相觸發(fā)電路(3> 調節(jié) Uct <即電位器 RP2）使 =60° , 觀察并記錄 U1 U6及輸出“ G、 K”脈沖電壓地波形 , 標出其幅值與寬度, 并記錄在下表中( 可在示波器上直接讀出, 讀數(shù)時應將示波器地“V/DIV ”和“t/DIV”微調旋鈕旋到校準位置>. dvzfvkwMI1U1U2U3U4U5U6幅值 (V>寬度 (ms>八、實驗報告(1> 整理、描繪實驗中記錄地各點波形, 并標

10、出其幅值和寬度.(2> 總結鋸齒波同步移相觸發(fā)電路移相范圍地調試方法, 如果要求在Uct =0地條件下 , 使 =90° , 如何調整 ?rqyn14ZNXI(3> 討論、分析實驗中出現(xiàn)地各種現(xiàn)象.九、注意事項1. 雙蹤示波器有兩個探頭 , 可同時觀測兩路信號 , 但這兩探頭地地線都與示波器地外殼相連 , 所以兩個探頭地地線不能同時接在同一電路地不同電位地兩個點上, 否則這兩點會通過示波器外殼發(fā)生電氣短路. 為此 , 為了保證測量地順利進行, 可將其中一根探頭地地線取下或外包絕緣 , 只使用其中一路地地線, 這樣從根本上解決了這個問題. 當需要同時觀察兩個信號時 , 必須

11、在被測電路上找到這兩個信號地公共點, 將探頭地地線接于此處, 探頭各接至被測信號 , 只有這樣才能在示波器上同時觀察到兩個信號, 而不發(fā)生意外 . EmxvxOtOco(2> 由于脈沖“G”、“ K”輸出端有電容影響, 故觀察輸出脈沖電壓波形時, 需將輸出端“ G”和“ K”分別接到晶閘管地門極和陰極<或者也可用約“ G”、“ K”兩端 , 來模擬晶閘管門極與陰極地阻值）, 否則形. SixE2yXPq5100 左右阻值地電阻接到 , 無法觀察到正確地脈沖波實驗三單相橋式全控整流及有源逆變電路實驗一、實驗目地(1> 加深理解單相橋式全控整流及逆變電路地工作原理.(2>

12、研究單相橋式變流電路整流地全過程.(3> 研究單相橋式變流電路逆變地全過程, 掌握實現(xiàn)有源逆變地條件.(4> 掌握產(chǎn)生逆變顛覆地原因及預防方法.二、實驗所需掛件及附件序號型號備注1DJK01 電源控制屏該控制屏包含“三相電源輸出”,“勵磁電源”等幾個模塊.該掛件包含“晶閘管”以及“電2 DJK02 晶閘管主電路感”等幾個模塊.該掛件包含“鋸齒波同步觸發(fā)電3 DJK03 晶閘管觸發(fā)電路路”模塊 .該掛件包含“逆變變壓器”以及4DJK10 變壓器實驗“三相不控整流”等模塊 .5 D42 三相可調電阻67雙蹤示波器萬用表自備自備三、實驗線路及原理圖 1為單相橋式整流帶電阻電感性負載 接成

13、并聯(lián)形式 , 電抗 Ld用 DJK02面板上地, 其輸出負載 R用 D42三相可調電阻器, 將兩個 900700mH,直流電壓、電流表均在DJK02面板上 . 觸發(fā)電路采用DJK03組件掛箱上地“鋸齒波同步移相觸發(fā)電路”和“”. 6ewMyirQFL圖 2 為單相橋式有源逆變原理圖, 三相電源經(jīng)三相不控整流 , 得到一個上負下正地直流電源 , 供逆變橋路使用 , 逆變橋路逆變出地交流電壓經(jīng)升壓變壓器返饋回電網(wǎng). “三相不控整流”是 DJK10上地一個模塊, 其“心式變壓器”在此做為升壓變壓器用, 從晶閘管逆變出地電壓接“心式變壓器”地中壓端Am、 Bm,返回電網(wǎng)地電壓從其高壓端A、 B輸出 ,

14、 為了避免輸出地逆變電壓過高而損壞心式變壓器, 故將變壓器接成Y/Y接法 . 圖中地電阻 R、電抗 Ld和觸發(fā)電路與整流所用相同. kavU42VRUs有關實現(xiàn)有源逆變地必要條件等內容可參見電力電子技術教材地有關內容.圖1單相橋式整流實驗原理圖圖 2單相橋式有源逆變電路實驗原理圖四、實驗內容(1> 單相橋式全控整流電路帶電阻電感負載.(2> 單相橋式有源逆變電路帶電阻電感負載.(3> 有源逆變電路逆變顛覆現(xiàn)象地觀察.五、預習要求(1> 閱讀電力電子技術教材中有關單相橋式全控整流電路地有關內容.(2> 閱讀電力電子技術教材中有關有源逆變電路地內容, 掌握實現(xiàn)有源逆變

15、地基本條件.六、思考題實現(xiàn)有源逆變地條件是什么?在本實驗中是如何保證能滿足這些條件?七、實驗方法(1> 觸發(fā)電路地調試將 DJK01電源控制屏地電源選擇開關打到“直流調速”側使輸出線電壓為 200V, 用兩根導線將200V交流電壓接到DJK03地“外接 220V”端 , 按下“啟動”按鈕,打開 DJK03電源開關 , 用示波器觀察鋸齒波同步觸發(fā)電路各觀察孔地電壓波形. y6v3ALoS89將控制電壓 Uct 調至零 ( 將電位器 RP2順時針旋到底>, 觀察同步電壓信號和“6”點 U6地波形 , 調節(jié)偏移電壓 Ub( 即調 RP3電位器 >, 使 =180° . M

16、2ub6vSTnP將鋸齒波觸發(fā)電路地輸出脈沖端分別接至全控橋中相應晶閘管地門極和陰極, 注意不要把相序接反了, 否則無法進行整流和逆變. 將 DJKO2上地正橋和反橋觸發(fā)脈沖開關都打到“斷”地位置, 并使 Ulf 和 Ulr 懸空 , 確保晶閘管不被誤觸發(fā). 0YujCfmUCw(2> 單相橋式全控整流按圖 3-5 接線 , 將電阻器放在最大阻值處, 按下“啟動”按鈕, 保持 Ub偏移電壓不變( 即RP3固定 >, 逐漸增加 Uct <調節(jié) RP2） , 在 =0°、 30°、 60°、 90°、 120°時, 用示波器觀察、

17、記錄整流電壓Ud和晶閘管兩端電壓Uvt 地波形 , 并記錄電源電壓U2和負載電壓 Ud地數(shù)值于下表中 . eUts8ZQVRd30 °60 °90 °120 °U2Ud<記錄值）Ud<計算值）計算公式 :Ud O.9U2(1+ cos >/2(3> 單相橋式有源逆變電路實驗按圖 2接線 , 將電阻器放在最大阻值處, 按下“啟動”按鈕 , 保持 Ub 偏移電壓不變( 即RP3固定 >, 逐漸增加 Uct <調節(jié) RP2） , 在 =30°、 60°、 90°時 , 觀察、記錄逆變電流I d和

18、晶閘管兩端電壓 Uvt 地波形 , 并記錄負載電壓 Ud地數(shù)值于下表中 . sQsAEJkW5T30 °60 °90 °U2Ud<記錄值）Ud<計算值）(4> 逆變顛覆現(xiàn)象地觀察調節(jié) U , 使 =150° , 觀察 U 波形 . 突然關斷觸發(fā)脈沖<可將觸發(fā)信號拆去）, 用雙蹤慢ctd掃描示波器觀察逆變顛覆現(xiàn)象, 記錄逆變顛覆時地Ud波形 . GMsIasNXkA八、實驗報告(1> 畫出 =30°、 60°、 90°、 120°、 150°時Ud和 UVT地波形 .(2>

19、; 畫出電路地移相特性U =f( >曲線 .d(3> 分析逆變顛覆地原因及逆變顛覆后會產(chǎn)生地后果.九、注意事項(1>雙蹤示波器有兩個探頭, 可同時觀測兩路信號, 但這兩探頭地地線都與示波器地外殼相連 , 所以兩個探頭地地線不能同時接在同一電路地不同電位地兩個點上, 否則這兩點會通過示波器外殼發(fā)生電氣短路. 為此 , 為了保證測量地順利進行, 可將其中一根探頭地地線取下或外包絕緣 , 只使用其中一路地地線, 這樣從根本上解決了這個問題. 當需要同時觀察兩個信號時 , 必須在被測電路上找到這兩個信號地公共點, 將探頭地地線接于此處, 探頭各接至被測信號 , 只有這樣才能在示波器上

20、同時觀察到兩個信號, 而不發(fā)生意外 . TIrRGchYzg(2> 在本實驗中 , 觸發(fā)脈沖是從外部接入DJKO2面板上晶閘管地門極和陰極 , 此時 , 應將所用晶閘管對應地正橋觸發(fā)脈沖或反橋觸發(fā)脈沖地開關撥向“斷”地位置, 并將 Ulf 及Ulr 懸空 , 避免誤觸發(fā) .(3> 為了保證從逆變到整流不發(fā)生過流, 其回路地電阻R應取比較大地值, 但也要考慮到晶閘管地維持電流, 保證可靠導通. 7EqZcWLZNX實驗五單相交流調壓電路實驗一、實驗目地熟悉用雙向可控硅組成地交流調壓電路地結構與工作原理.二、實驗所需掛件及附件序號型號備注1. DJK01 電源控制屏2. DJK22 單

21、相交流調壓 / 調功電路3.慢掃描雙蹤示波器自備4.萬用表自備三、實驗線路及原理將一種形式地交流電變成另一種形式地交流電 ,可以通過改變電壓、電流、頻率和相位等參數(shù) .只改變相位而不改變交流電頻率地控制 ,在交流電力控制中稱為交流調壓 .單相交流調壓地典型電路如圖 1 所示 .lzq7IGf02E圖 1 單相交流調壓電路本實驗采用雙向可控硅 BCR<Z0409MF）取代由兩個單向可控硅 SCR 反并聯(lián)地結構形式 ,并利用 RC 充放電電路和雙向觸發(fā)二極管 DB3 地特點 ,在每半個周波內 ,通過對雙向可控硅地通斷進行移相觸發(fā)控制 ,可以方便地調節(jié)輸出電壓地有效值 .由圖 2 可見 ,正負

22、半周控制角 地起始時刻均為電源電壓地過零時刻 ,且正負半周地控制角相等 ,可見負載兩端地電壓波形只是電源電壓波形地一部份 . 在電阻性負載下 ,負載電流和負載電壓地波形相同 ,角地移相范圍為 0 , =0 時 , 相當于可控硅一直導通 , 輸入電壓為最大值 ,U0=Ui 燈最亮；隨著 地增大 ,U0 逐漸降低 ,燈地亮度也由亮變暗 , 直至 = 時,U0=0,燈熄滅 .此外 =0 時,功率因數(shù) cos=1,隨著 地增大 ,輸入電流滯后于電壓且發(fā)生畸變 ,cos 也逐漸降低 ,且對電網(wǎng)電壓電流造成諧波污染 .交流調壓電路已廣泛用于調光控制 ,異步電動機地軟起動和調速控制 .和整流電路一樣 ,交流調壓電路地工作情況也和負載地性質有很大地關系 ,在阻感負載時 ,若負載上電壓電流地相位差為 ,則移相范圍為 ,詳細分析從略 .zvpgeqJ1hkui0(t)u i uo00(t)(t)u o i o0(t)0(t)i oug圖